高效散热装置以及投影机的制作方法

本实用新型涉及散热设备领域，特别是涉及一种高效散热装置以及投影机。

背景技术：

随着科技的发展，电子设备深深影响着我们的生活，电子设备在运行过程中，部分电能会转化为热量散热，电子设备散发的热量不及时处理，会影响电子设备的正常运行，如手机、电脑、投影仪等出现过热问题会损坏设备，因此，电子设备能否高效散热成为亟待解决的问题。

其中，投影设备是一种可以将图像或视频投射到幕布上的光学仪器，投影设备广泛应用于影院、会议场所、办公场所和家居等播放场合。投影设备包括机械部分、光学部分、光源部分、电控部分，机械部分用于动作传递、设备保护等，光源部分用于提供投射用光线，光学部分用于光源转化，电控部分用于信号传输和整体调控。

其中，光源部分在提供光照和光学部分进行光源转化等过程中，产生的热量大、结构紧凑、不便散热，热量如果不能及时排出投影机，则会严重影响出光质量和信号处理效果，导致投影效果变差，设备寿命降低。现有技术中通常采用风冷方式对投影机散热，也有使用外置水冷方式对投影机散热，但风冷方式效率较低，而外置水冷方式的系统复杂，很难满足投影机的散热需求。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一：风冷散热系统效率低，水冷散热系统复杂且水源泄漏容易损坏器件，并且散热系统与发热部件置于同一空间内，热量积聚、散热效率低。

本实用新型的目的是：提供一种高效散热装置以及投影机，保证发热部件快速高效散热，简化结构、降低成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效散热装置，包括散热器、泵体、若干个吸热器，所述吸热器、所述散热器与所述泵体通过管路连通形成散热循环系统，液态金属在所述散热循环系统内流动，发热部件和所述吸热器置于第二壳体内，所述吸热器贴附在发热部件上，所述散热器置于第一壳体内。

优选的是，所述第二壳体设为密闭壳体，所述第一壳体设为通风壳体。

在上述任意方案中优选的是，所述第一壳体上开设有通风窗。

在上述任意方案中优选的是，还包括散热风扇，所述散热风扇置于所述第一壳体内，所述散热风扇的一侧与至少一个所述通风窗相对应，所述散热风扇的另一侧与所述散热器相对应。

在上述任意方案中优选的是，所述第一壳体与所述第二壳体之间设有公共壁面，所述第一壳体与所述第二壳体设为由所述公共壁面分隔的整体式结构。

在上述任意方案中优选的是，所述液态金属包括熔点低于设定温度范围的金属或合金。

在上述任意方案中优选的是，所述泵体置于所述第一壳体内，所述泵体设于所述散热器的出口端。

在上述任意方案中优选的是，所述散热器包括散热翅片和散热腔体，所述散热翅片连接在所述散热腔体上，所述散热腔体内设有第一流动通道。

在上述任意方案中优选的是，所述吸热器包括若干个板状壳体，所述板状壳体内设有第二流动通道。

本实用新型还提供一种投影机，包括所述第一壳体、所述第二壳体以及所述的高效散热装置。

在上述任意方案中优选的是，还包括激光投影装置，所述激光投影装置包括光源组件和光信号处理模块。

在上述任意方案中优选的是，所述光源组件包括激光光源，所述光信号处理模块包括数字微反射器和光学组件。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)采用液态金属循环换热，液态金属在吸热器、散热器之间循环流动对发热部件进行冷却降温，使发热部件能够稳定运行，液态金属的循环回路简单，能够有效缩小设备体积，适合安装在小巧、便携式电子设备中；并且吸热器和散热器分别设置在第二壳体和第一壳体内，分区设置的方式，能够充分隔离散热器散出的热量，防止散热器散出的热量干扰发热部件的运行，有效提高散热效率；

(2)第一壳体为通风壳体，便于散热器散热，进一步提高散热效率；第二壳体为密闭壳体，便于保护设备内部的发热部件，还能起到防尘防水的作用，扩大设备的应用范围；

(3)适用于多种电子设备的冷却降温，尤其适用于激光投影机的激光投影装置的散热降温，对激光投影装置的激光光源、光阀等发热部件进行快速吸热降温，保证激光投影机的稳定运行，减少故障率，增长使用寿命，缩小设备体积，满足设备便携性的要求。

附图说明

图1为本实用新型的高效散热装置的一优选实施例在投影机上安装状态的结构示意图；

图2为本实用新型的高效散热装置的吸热器与激光投影装置连接状态的一优选实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的高效散热装置的散热器一优选实施例的结构示意图；

图中，1、通风壳体；2、密闭壳体；3、激光投影装置；31、红光光源；32、绿光光源；33、蓝光光源；310、红光光阀；320、绿光光阀；330、蓝光光阀；34、光学组件；4、吸热器；41、吸热器出口管道；42、吸热器入口管道；5、散热器；51、散热翅片；52、散热翅片；53、散热翅片；6、泵体；7、散热风扇；71、第一出风通风窗；72、进风通风窗；73、第二出风通风窗；8、第一流动通道；9、第二流动通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合图1-3所示，本实用新型提供一种高效散热装置，包括吸热器4、散热器5、泵体6，吸热器4用于吸收发热部件散发的热量，散热器5用于对吸热器4吸收的热量进行散出，泵体6用于促进吸热器4、散热器5以及管路内流体流动。

吸热器4、散热器5与泵体6通过管路连通形成散热循环系统，液态金属在散热循环系统内流动。液态金属在散热循环系统内循环流动，期间泵体6提供流体流动动力，具体的，液态金属在吸热器4内吸收发热部件的热量后流动到散热器5，液态金属在散热器5内散热后回流到吸热器4，通过液态金属对发热部件高效冷却，散热可靠性高，可提升电子设备的工作效果，延长其使用寿命，降低其故障率。

进一步，吸热器4贴附在发热部件上，吸热器4充分接触发热部件，进而充分吸收发热部件的热量。发热部件和吸热器4置于第二壳体内，散热器5置于第一壳体内，吸热器4与散热器5分别设置在第二壳体和第一壳体内，通过两个壳体将吸热器4与散热器5分隔在两个空间内，形成相互独立的吸热区域和散热区域，便于吸热器4充分吸收发热部件的热量，散热器5可以在散热区域内充分散热，进而有效提高发热部件的散热效果。

本实施例，通过液态金属循环吸热、放热实现对发热部件的散热降温，液态金属的换热系数高于传统的换热介质水和空气，并且液态金属不易泄漏，能够有效保护电子设备的内部部件。并且吸热器4和散热器5通过第二壳体和第一壳体分隔，使吸热器4和散热器5分别置于两个区域内，减小吸热过程与散热过程之间的干扰，提高吸热、散热效率，进而对发热部件高效冷却降温，延长设备部件的使用寿命，降低故障率。

结合图1-3所示，本实施例，适用于多种电子设备的发热部件的冷却降温，尤其适用于投影设备的光源部件、光学部件等的冷却降温，充分保证投影设备的投影效果、使用寿命。

进一步的，第二壳体设为密闭壳体2，满足防尘要求，并且能够有效分隔吸热器4和散热器5，减小散热过程散出的热量对密闭壳体2内部件的干扰；第一壳体设为通风壳体1，通风壳体1的内部空间与外界环境连通，便于散热器5进行通风散热，液态金属散热与空气散热相互配合，增强散热效果。

密闭壳体2和通风壳体1的形状根据结构需求进行设计，达到密闭和通风需求即可。

具体的，第一壳体上开设有通风窗，即通风壳体1上开设通风窗，通风壳体1的内部环境通过通风窗与外界环境连通，便于通风壳体1内的散热器5与环境空气进行散热。

通风窗至少设有一个，优选的，通风窗包括出风通风窗和进风通风窗72，出风通风窗和进风通风窗72的结构可以相同，根据风的流向不同还可以相互转换。

高效散热装置还包括散热风扇7，散热风扇7置于第一壳体内，散热风扇7用于促进散热器5内热量流动，散热风扇7对散热器5的周围环境起到扰流作用，促进散热。散热风扇7的一侧与至少一个通风窗相对应，散热风扇7的另一侧与散热器5相对应。散热风扇7置于散热器5与至少一个通风窗之间，用于抽吸环境空气或散热器5散出的热空气，保证散热器5与环境空气充分对流，提高散热效率。散热风扇7优选为轴流风扇。

散热风扇7可以设置在其中一个通风窗上，方便安装、占用空间小，促进环境空气进入通风壳体1或促进通风壳体1内热空气流出。

如图1所示，通风壳体1上开设有一个进风通风窗72和两个出风通风窗，通风壳体1设为四边形，进风通风窗72对应散热风扇7与散热器5，有助于环境空气直接与散热器5表面进行换热。第一出风通风窗71和第二出风通风窗73分别设置在与进风通风窗72所在壁面相邻的壁面上，便于热空气流出。

本领域工程设计人员可在理解本散热方式和原理的基础上改变散热风扇7、散热器5的位置，并改变通风窗的数量和位置以便实现相同的目的。

另外，泵体6设于散热器5的出口端，泵体6将散热器5内的液态金属泵送到吸热器4内，促进液态金属循环；泵体6也置于第一壳体内，方便安装，也有助于泵体6散热降温，通风壳体1内的散热风扇7、通风窗等结构促进泵体6降温。

泵体6优选为电磁泵，电磁泵适于泵送液态金属。

第一壳体与第二壳体之间设有公共壁面，第一壳体与第二壳体设为由公共壁面分隔的整体式结构，公共壁面将整体式壳体分隔形成两个区域，分别为密闭区域和通风区域，密闭区域通过公共壁面与通风区域分隔，通风区域通过通风窗与外界环境连通。密闭壳体2与通风壳体1为整体式结构，方便加工、安装，简化设备配件。

密闭壳体2和通风壳体1也可以通过可拆卸连接的方式相连接。

散热器5固定连接在公共壁面上，吸热器4与散热器5之间通过吸热器出口管道41和吸热器入口管道42连通，泵体6连接在吸热器入口管道42上，吸热器入口管道42与吸热器出口管道41贯穿公共壁面。

其中，散热器5包括散热翅片51、52、53和散热腔体，散热翅片51、52、53连接在散热腔体上，散热翅片51、52、53在散热腔体的至少一个壁面上设置，散热翅片51、52、53的形状可以根据需要设计，还可以选用现有的翅片形式。散热腔体内设有第一流动通道8，液态金属在第一流动通道8内流动散热。

吸热器4包括板状壳体，板状壳体贴附在发热部件表面，板状壳体与发热部件相贴附的表面形状与发热部件的表面形状相适配，当发热部件的表面为平面，板状壳体贴附发热部件的表面也为平面，当发热部件的表面为曲面，板状壳体贴附发热部件的表面也为曲面。

板状壳体内设有第二流动通道9，板状壳体上连接有吸热器入口管道42和吸热器出口管道41，吸热器入口管道42、第二流动通道9、吸热器出口管道41和第一流动通道8依次连通，以供液态金属循环流动。吸热器入口管道42和吸热器出口管道41均贯穿公共壁面再连接到散热器5上，公共壁面对吸热器入口管道42和吸热器出口管道41起到限位固定的作用，便于安装，保证结构稳定。

吸热器4可以贴附在发热部件的任何一个面上，根据结构形状、尺寸等设置吸热器4的位置，优选的，吸热器4可以贴附在发热部件的底部。

吸热器4可以为一个整体式板状壳体对集成的发热部件进行吸热降温。吸热器4可以分拆为多个子吸热器，即分拆为多个具有第二流动通道9的板状壳体，每个子吸热器均与散热器5连通形成循环回路，便于液态金属在散热器5与多个子吸热器之间进行循环流动。吸热器4分拆为多个子吸热器后，每个板状壳体可以贴附在各个发热零件上，进行独立吸热，有针对性冷却降温。吸热器4选用整体式或分体式结构，可以根据实际需要选择设计。

第一流动通道8和第二流动通道9可以设为直通式通道，还可以设为蛇形通道、分层通道等多种形式。

其中、吸热器4、吸热器入口管道42、散热器5、吸热器出口管道41均选用铜材制作，保证散热效果。

更进一步的，液态金属包括熔点低于设定温度范围的金属或合金。液态金属的组分可以根据设定温度范围进行调整，设定温度范围与高效散热装置的应用场合相关，对于常规电子设备，设定温度范围可以设为室温范围，液态金属选用熔点低于室温的材料，特殊应用场合根据需要选择液态金属组分。

上述实施例，利用液态金属循环散热，并且将吸热器4、散热器5分区设置，保证液态金属吸收的热量快速排出，防止热量扩散而干扰其他部件的运行，散热可靠性高，降低设备故障率。

结合图1-图3所示，本实用新型提供一种投影机，包括第一壳体、第二壳体和高效散热装置。

上述高效散热装置的所有实施例均可以应用于投影机，实现对投影机内部的发热部件进行吸热降温的作用，保证投影机的稳定运行。第一壳体和第二壳体的结构形式、布置方式也可应用高效散热装置的实施例。

投影机包括适用于家用、办公、教学等多种类、多型号的设备，尤其是适用于激光投影机。投影机内部的发热部件主要为光源组件和光信号处理模块，吸热器4贴附在光源组件和/或光信号处理模块，对其运行过程中的热量进行吸收，保证发热部件的安全运行。

进一步的，投影机内部设有激光投影装置3，激光投影装置3设置在第二壳体内，激光投影装置3包括光源组件和光信号处理模块，光源组件包括红光光源31、绿光光源32、蓝光光源33三个独立的光源，红光光源31、绿光光源33、蓝光光源33均设有激光光源。光信号处理模块采用DLP投影技术，即数字光处理投影技术，光信号处理模块包括光阀和光学组件34，光阀包括与光源相对应的红光光阀310、绿光光阀320和蓝光光阀330，光阀选用数字微反射器；光学组件34包括合束棱镜和透镜，第二壳体中与光学组件34对应位置开设有透光孔，透镜安装在透光孔中。

激光投影机采用红、绿、蓝三基色激光器作为光源，通过对应的光阀对光信号进行处理，在合束棱镜中整合后经由透镜投射到屏幕上。激光投影机工作过程中，激光光源和光阀等部件会产生大量的热量，热量若不能及时排出投影机，则会严重影响激光光源的出光质量和光阀的信号处理效果，导致投影效果变差，设备寿命降低。现有技术中通常采用风冷方式或水冷方式对激光投影机散热，但风冷方式效率较低，而水冷方式的系统复杂，均不能满足激光投影机的需求。因此，提出一种高效散热的投影机，利用高效、简洁的散热方式，使激光投影机稳定、高效工作的同时能够拥有紧凑的外形，有效缩小激光投影机的体积，满足精致、便携的要求。

具体的，如图1所示，激光投影装置3集成为模块结构，激光投影装置3设置在第二壳体内，红光光源31、绿光光源32、蓝光光源33以及分别对应的红光光阀310、绿光光阀320和蓝光光阀330均安装在吸热器4的板状壳体上，使吸热器4充分吸收各个光源、各个光阀的热量。

液态金属流过吸热器4内部的通道时，吸收红光光源31、绿光光源32和蓝光光源33发出的热量，使其维持在合适的工作温度。吸热器4同时还可为红光光阀310、绿光光阀320和蓝光光阀330等其他发热部件散热，为了图示表述方便，并未将其在图2中标记出，但本领域工程设计人员在理解设计意图的基础上可以想象到其他发热部件的布置位置和方式。

激光投影装置3设于第二壳体的吸热器4上，吸热器4内填充有循环流动的液态金属，液态金属在吸热器4、散热器5和泵体6组成的散热循环系统内循环流动，散热器5和泵体6置于第一壳体内，第一壳体与环境空气连通，加速散热器5的散热；并且第一壳体内配设有散热风扇7，散热风扇7加速散热器5表面的热量流动，以及散热器5上设有散热翅片51、52、53增大散热面积，提高散热效率。

采用液态金属替代空气和水作为散热介质，为激光投影装置3进行散热，由于液态金属的导热系数远高于空气和水，提升散热效果的同时还可使整个激光投影机的体积变得紧凑，缩小体积，液态金属流通的吸热器4直接与激光投影机的发热部件接触，可迅速、高效地将热量传递到散热器5，并进一步散发到空气中。

激光投影装置3安装在密闭壳体2内部，在实现为激光投影机高效散热的同时满足防尘要求；通过液态金属散热对光源和光阀高效冷却，散热可靠性高，装置结构简单，安装所需空间小，有效缩小投影机的体积，散热可靠性高，可提升激光投影机的投影效果，延长其使用寿命，降低其故障率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。